【摘 要】
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肺栓塞(PE)是一种常见的心血管疾病,具有很高的发病率和致死率。下肢深静脉血栓脱落可导致肺栓塞,而下腔静脉滤器(IVCF)是预防肺栓塞的直接有效的介入手段。然而,临床观测下
【机 构】
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北京航空航天大学生物与医学工程学院; 北京航空航天大学航空科学与工程学院; 重庆医科大学附属第一医院; 山东大学能源与动力工程学院;
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肺栓塞(PE)是一种常见的心血管疾病,具有很高的发病率和致死率。下肢深静脉血栓脱落可导致肺栓塞,而下腔静脉滤器(IVCF)是预防肺栓塞的直接有效的介入手段。然而,临床观测下腔静脉滤器置入前、后血流动力学特性的能力非常有限且成本较高。计算流体力学(CFD)作为一种新兴、可靠的数值仿真技术,具有条件设置自由、成本低、可体外完整再现等优势。本文利用CFD手段研究了一款可转换式滤器置入下腔静脉后的稳态血流动力学特性。首先对滤器进行了几何简化,在模拟中忽略滤器外周的支撑滤丝,认为其完全与血管内壁贴合。本文采用不可压缩Navier-Stokes方程描述血流运动,使用Carreau模型描述血液的非牛顿流变特性。模拟时,血流流入的平均速度分别为0.053, 0.106, 0.159, 0.212, 0.265 m/s。模拟结果表明,滤丝的无滑移条件导致了粘性"堵塞"效应,进而在滤器锥形区内形成了血流加速;同时,锥形区内的加速还显著增加了滤丝内侧的壁面剪切应力(WSS);滤器下游存在一个轴向低速血流区域。粘性堵塞加速和滤丝WSS增加有助于栓子过滤以及溶栓,而滤器下游低速区会促进血栓形成,在未来滤器的优化设计中应予以考虑。
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